Question

在t℃時(shí)，將2mol SO₂和2mol O₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑

△

2SO₃（g），請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號(hào)）

 

．
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B．SO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
D．相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時(shí)消耗n mol O₂
E．相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時(shí)生成n mol O₂
F．容器內(nèi)混合氣體的密度不再改變
G．容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
（2）反應(yīng)2min后，測(cè)得O₂的濃度為0.8mol/L，則這2min內(nèi)生成SO₃的平均反應(yīng)速率為

 

；此時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小了20%，則平衡時(shí)氧氣的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，平衡混合物中各組成成分的含量不變來判斷；
（2）速率之比等于對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可以根據(jù)已知條件求出氧氣的反應(yīng)速率，然后運(yùn)用關(guān)系式，SO₂的轉(zhuǎn)化率為

變化量

起始量

×100%；
（3）容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小了20%，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比．

解答： 解：（1）A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說明物質(zhì)的量不變，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，故選；
B．SO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，說明物質(zhì)的量不變，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，故選；
C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化，一直未變，故不選；
D．相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時(shí)消耗n mol O₂，一直相等，故不選；
E．相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO₂等效于消耗n mol O₂，同時(shí)生成n mol O₂，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，故選；
F．容器內(nèi)混合氣體的密度不再改變，一直未變，故不選；
G．容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變，說明物質(zhì)的量不變，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，故選；
故選：ABEG；
（2）反應(yīng)2min后，測(cè)得O₂的濃度為0.8mol/L，則v（O₂）=

(1-0.8)mol/L

2min

=0.1mol/（L?min），所以v（SO₃）=2v（O₂）=2×0.1mol/（L?min）=0.2mol/（L?min），SO₂的轉(zhuǎn)化率為

0.2mol/L×2L×2

2mol

×100%=40%，故答案為：0.2mol/（L?min）；40%；
（3）氧氣的轉(zhuǎn)化率為x，則由方程式 2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
                     初起量：2mol     2mol        0
                     變化量：4x       2x　　　　　4x
　　　　　　　　　　　　平衡量：2-4x    2-2x       4x
由題意可知：

2-4x+2-2x+ 4x

2+2

×100%=1-20%，解得x=0.4mol
則平衡時(shí)氧氣的轉(zhuǎn)化率為

0.4mol×2

2mol

×100%=40%，故答案為：40%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的判斷和計(jì)算，題目有一定難度，本題易錯(cuò)點(diǎn)為（3）．